(57)【要約】  エンジン（１００）の始動装置は、エンジン（１００）を始動させるためのスタータ（２００）と、ＥＣＵ（３００）とを備える。スタータ（２００）は、エンジン（１００）をクランキングするためのリングギヤ（１１０）と係合するためのピニオンギヤ（２６０）と、ピニオンギヤ（２６０）をリングギヤ（１１０）に係合させるように構成されたアクチュエータ（２３２）と、ピニオンギヤ（２６０）を回転させるためのモータ（２２０）とを含む。アクチュエータ（２３２）およびモータ（２２０）は、それぞれ個別に制御可能である。ＥＣＵ（３００）は、アクチュエータ（２３２）の駆動に先立ってモータ（２２０）を駆動させる回転モードと、モータ（２２０）の駆動に先立ってアクチュエータ（２３２）によってピニオンギヤ（２６０）とリングギヤ（１１０）とを係合させる係合モードとを有する。ＥＣＵ（３００）は、エンジン（１００）の始動要求があった場合に、エンジン（１００）の回転速度とエンジン（１００）の回転速度の減少率とに基づいて、回転モードおよび係合モードの選択を切替える。
2012008045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１００）の始動装置であって、
前記エンジン（１００）を始動させるスタータ（２００）と、
前記スタータ（２００）を制御する制御装置（３００）とを備え、
前記スタータ（２００）は、
前記エンジン（１００）のクランク軸（１１１）に連結された第１のギヤ（１１０）と係合可能な第２のギヤ（２６０）と、
駆動状態において前記第２のギヤ（２６０）を前記第１のギヤ（１１０）と係合する位置まで移動させるアクチュエータ（２３２）と、
前記第２のギヤ（２６０）を回転させるモータ（２２０）とを含み、
前記制御装置は、前記アクチュエータ（２３２）および前記モータ（２２０）の各々を個別に制御可能であり、
前記制御装置（３００）は、前記アクチュエータ（２３２）の駆動に先立って前記モータ（２２０）を駆動させる第１のモードと、前記モータ（２２０）の駆動に先立って前記アクチュエータ（２３２）によって前記第２のギヤ（２６０）と前記第１のギヤ（１１０）とを係合させる第２のモードとを用いて制御し、
前記制御装置（３００）は、操作者による操作に基づいた前記エンジン（１００）の始動要求があった場合に、前記エンジン（１００）の回転速度の減少率に基づいて、前記第１のモードおよび前記第２のモードの選択を切替える、エンジンの始動装置。
【請求項２】
前記制御装置（３００）は、操作者による操作に基づいた前記エンジン（１００）の始動要求があった場合に、前記エンジン（１００）の回転速度と前記エンジン（１００）の回転速度の減少率とに基づいて、前記第１のモードおよび前記第２のモードの選択を切替える、請求の範囲第１項に記載のエンジンの始動装置。
【請求項３】
前記制御装置（３００）は、前記エンジン（１００）の回転速度が第１の基準値と前記第１の基準値より大きい第２の基準値との間である場合に、前記減少率の大きさがしきい値を下回るときは、前記第１のモードを選択する、請求の範囲第２項に記載のエンジンの始動装置。
【請求項４】
前記制御装置（３００）は、前記エンジン（１００）の回転速度が前記第１の基準値を下回る場合は、前記減少率にかかわらず、前記第２のモードを選択する、請求の範囲第３項に記載のエンジンの始動装置。
【請求項５】
前記制御装置（３００）は、前記エンジン（１００）の回転速度が前記第１の基準値と前記第２の基準値との間である場合に、前記減少率の大きさが前記しきい値を上回るときは、前記第２のモードを選択する、請求の範囲第３項に記載のエンジンの始動装置。
【請求項６】
前記制御装置（３００）は、前記アクチュエータ（２３２）の係合動作完了予定時の前記エンジン（１００）の回転速度が、前記アクチュエータ（２３２）の係合動作完了予定時における前記エンジン（１００）の前記クランク軸（１１１）に換算した前記モータ（２２０）の回転速度を下回る場合には、前記第２のモードを選択する、請求の範囲第２項に記載のエンジンの始動装置。
【請求項７】
前記制御装置（３００）は、前記アクチュエータ（２３２）の係合動作完了予定時の前記エンジン（１００）の回転速度と、前記アクチュエータ（２３２）の係合動作完了予定時における前記エンジン（１００）の前記クランク軸（１１１）に換算した前記モータ（２２０）の回転速度との差が予め定められたしきい値の範囲内である場合に同期が成立すると判定し、前記第１のモードが選択された場合は、前記同期が成立すると判定されたときに前記アクチュエータ（２３２）を駆動して前記第１のギヤ（１１０）と前記第２のギヤ（２６０）とを係合させる、請求の範囲第２項に記載のエンジンの始動装置。
【請求項８】
前記制御装置（３００）は、前記第１のモードが選択された場合は、前記同期が成立する時点から、前記アクチュエータ（２３２）の動作時間を差し引いた時点において、前記アクチュエータ（２３２）の駆動を開始する、請求の範囲第７項に記載のエンジンの始動装置。
【請求項９】
前記制御装置（３００）は、前記第１のモードが選択されている場合に、前記アクチュエータ（２３２）の駆動を開始するタイミングが、基準時間を経過した後となるときには、前記モータ（２２０）を停止させる、請求の範囲第８項に記載のエンジンの始動装置。
【請求項１０】
前記制御装置（３００）は、前記第２のモードが選択されている場合に、前記第１のギヤ（１１０）と前記第２のギヤ（２６０）との係合が完了したことに基づいて、前記モータ（２２０）の駆動を開始する、請求の範囲第１項に記載のエンジンの始動装置。
【請求項１１】
前記制御装置（３００）は、前記エンジン（１００）の始動が完了した場合は、前記モータ（２２０）および前記アクチュエータ（２３２）の駆動を停止する、請求の範囲第１項に記載のエンジンの始動装置。
【請求項１２】
前記アクチュエータ（２３２）は、
ソレノイド（２３０）を含み、
前記アクチュエータ（２３２）は、前記ソレノイド（２３０）が励磁されると前記第２のギヤ（２６０）を待機位置から前記第１のギヤ（１１０）との係合位置まで移動させ、前記ソレノイド（２３０）が非励磁にされると前記第２のギヤ（２６０）を前記待機位置に戻す、請求の範囲第１項に記載のエンジンの始動装置。
【請求項１３】
車両であって、
前記車両を走行させるための駆動力を生成するエンジン（１００）と、
前記エンジン（１００）を始動させるスタータ（２００）と、
前記スタータ（２００）を制御する制御装置（３００）とを備え、
前記スタータ（２００）は、
前記エンジン（１００）のクランク軸（１１１）に連結された第１のギヤ（１１０）と係合可能な第２のギヤ（２６０）と、
駆動状態において前記第２のギヤ（２６０）を前記第１のギヤ（１１０）と係合する位置まで移動させるアクチュエータ（２３２）と、
前記第２のギヤ（２６０）を回転させるモータ（２２０）とを含み、
前記制御装置は、前記アクチュエータ（２３２）および前記モータ（２２０）の各々を個別に制御可能であり、
前記制御装置（３００）は、前記アクチュエータ（２３２）の駆動に先立って前記モータ（２２０）を駆動させる第１のモードと、前記モータ（２２０）の駆動に先立って前記アクチュエータ（２３２）によって前記第１のギヤ（１１０）と前記第２のギヤ（２６０）とを係合させる第２のモードとを用いて制御し、
前記制御装置（３００）は、操作者による操作に基づいた前記エンジン（１００）の始動要求があった場合に、前記エンジン（１００）の回転速度の減少率に基づいて、前記第１のモードおよび前記第２のモードの選択を切替える、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの始動装置およびそれを搭載する車両に関し、より特定的には、ピニオンギヤをエンジンのリングギヤに係合させるアクチュエータと、ピニオンギヤを回転させるためのモータとが個別に制御可能な始動装置の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンなどの内燃機関を有する自動車においては、燃費向上や排気エミッション低減などを目的として、車両が停止し、かつ運転者によりブレーキペダルが操作された状態においてエンジンの自動停止を行なうとともに、たとえば、ブレーキペダルの操作量がゼロまで減少されるなどの、運転者による再発進の動作によって自動再始動をする、いわゆるアイドリングストップ機能を搭載したものがある。【０００３】
このアイドリングストップにおいて、エンジンの回転速度が比較的高い状態で、エンジンの再始動が行なわれる場合がある。このような場合において、エンジンを回転させるためのピニオンギヤの係合とピニオンギヤの回転とが１つの駆動指令によって行なわれる従来のスタータでは、ピニオンギヤとエンジンのリングギヤとの係合が容易となるように、エンジンの回転速度が十分に低下するのを待ってスタータが駆動される。そうすると、エンジンの再始動要求から実際のエンジンのクランキングまでに時間遅れが発生してしまい、運転者に違和感を与えてしまうおそれがあった。【０００４】
特開２００５−３３０８１３号公報（特許文献１）には、このような課題を解決するために、ピニオンギヤの係合動作およびピニオンギヤの回転動作が個別に制御可能な構成を有するスタータを用いて、停止要求発生直後のエンジン回転降下期間中に再始動要求が発生した場合に、ピニオンギヤの係合動作に先立ってピニオンギヤの回転動作を行なうとともに、ピニオンギヤの回転速度がエンジン回転速度に同期したときに、ピニオンギヤの係合動作を行なうことによってエンジンの再始動を行なう技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３０８１３号公報
【特許文献２】特開２００９−５２９１１４号公報
【特許文献３】特開２０１０−３１８５１号公報
【特許文献４】特開２０００−９７１３９号公報
【特許文献５】特開２００９−１９１８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開２００５−３３０８１３号公報（特許文献１）に記載の技術によれば、停止要求発生直後のエンジン回転降下期間中に再始動要求が発生した場合においても、エンジン回転速度の低下を待つことなく、エンジンをクランキングすることが可能となる。【０００７】
しかしながら、たとえば、急ブレーキやエアコンの作動等によりエンジンの負荷が大きな状況でエンジンが停止した場合のように、エンジン回転速度が急激に低下している途中で再始動要求が発生したようなときには、第２のギヤの係合動作時間よりも、回転速度が同期するまでの時間が短くなってしまう場合がある。そうすると、第２のギヤの回転動作を第２のギヤの係合動作に先立って実行したとしても、第２のギヤの回転速度をエンジン回転速度に同期させた状態で第１のギヤと第２のギヤとを係合させることができない可能性がある。【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、第２のギヤの係合動作および第２のギヤの回転動作が独立して実行可能なスタータを有するエンジンの始動装置において、第１のギヤと第２のギヤとの係合状態の悪化を抑制しつつ、エンジン回転速度の低下を待つことなく短時間にエンジンの再始動を行なうことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるエンジンの始動装置は、エンジンを始動させるスタータと、スタータを制御する制御装置とを備える。スタータは、エンジンのクランク軸に連結された第１のギヤと係合可能な第２のギヤと、駆動状態において第２のギヤを第１のギヤと係合する位置まで移動させるアクチュエータと、第２のギヤを回転させるモータとを含む。制御装置は、アクチュエータおよびモータの各々を個別に制御可能である。制御装置は、アクチュエータの駆動に先立ってモータを駆動させる第１のモードと、モータの駆動に先立ってアクチュエータによって第１のギヤと第２のギヤとを係合させる第２のモードとを用いて制御する。そして、制御装置は、操作者による操作に基づいたエンジンの始動要求があった場合に、エンジンの回転速度の減少率に基づいて、第１のモードおよび前記第２のモードの選択を切替える。【００１０】
このようなエンジンの始動装置によれば、アクチュエータおよびモータの各々を個別に制御可能なスタータは、アクチュエータの駆動に先立ってモータを駆動させる第１のモードと、モータの駆動に先立ってアクチュエータによって第１のギヤおよび第２のギヤを係合させる第２のモードとを用いて制御される。そして、エンジンの始動要求があった場合に、エンジンの回転速度の減少率に基づいて、第１のモードおよび第２のモードの選択が切替えられる。エンジンの回転速度が急激に低下する場合（すなわち、減少率が大きい場合）は、第１のモードを用いてエンジンを始動しようとしても、アクチュエータの係合動作完了時には、すでにエンジンの回転速度が低下している場合が起こり得る。そのため、エンジンの回転速度の減少率を考慮することで、第１のモードおよび第２のモードの選択を適切に行なうことができる。【００１１】
好ましくは、制御装置は、操作者による操作に基づいたエンジンの始動要求があった場合に、エンジンの回転速度とエンジンの回転速度の減少率とに基づいて、第１のモードおよび第２のモードの選択を切替える。【００１２】
このような構成とすることによって、エンジンの回転速度の減少率に加えて、さらにエンジンの回転速度を考慮して、より適切に第１のモードおよび第２のモードの選択を行なうことができる。【００１３】
好ましくは、制御装置は、エンジンの回転速度が第１の基準値と第１の基準値より大きい第２の基準値との間である場合に、減少率の大きさがしきい値を下回るときは、第１のモードを選択する。【００１４】
このような構成とすることによって、エンジンの回転速度が比較的大きくて、かつエンジンの回転速度が緩やかに減少する場合には、アクチュエータの係合動作完了時にエンジン回転速度が低下してしまっている状態とはならない可能性が高い。そのため、第１のモードを選択することで、第１のギヤと第２のギヤとの回転速度差を小さくできるので、第１のギヤと第２のギヤとの係合を滑らかに行なうことが可能となる。【００１５】
好ましくは、制御装置は、エンジンの回転速度が第１の基準値を下回る場合は、減少率にかかわらず、第２のモードを選択する。【００１６】
このような構成とすることによって、エンジンの回転速度が小さい場合には、第２のギヤを停止させた状態で第１のギヤと第２のギヤとを係合させることができる。【００１７】
好ましくは、制御装置は、エンジンの回転速度が第１の基準値と第２の基準値との間である場合に、減少率の大きさがしきい値を上回るときは、第２のモードを選択する。【００１８】
このような構成とすることによって、エンジンの回転速度が比較的大きい場合であっても、エンジンの回転速度が急激に減少する場合には、アクチュエータの係合動作完了時にエンジン回転速度が低下してしまっている状態となる可能性が高いので、第１のモードを採用するとかえって、第１のギヤと第２のギヤとの回転速度差を大きくしてしまうことが起こり得る。そのため、このような場合に第２のモードを選択することによって、第１のギヤと第２のギヤとを滑らかに係合させることができる。【００１９】
好ましくは、制御装置は、アクチュエータの係合動作完了予定時のエンジンの回転速度が、アクチュエータの係合動作完了予定時におけるエンジンのクランク軸に換算したモータの回転速度を下回る場合には、第２のモードを選択する。【００２０】
このような構成とすることによって、アクチュエータの係合動作完了予定時のエンジンの回転速度が、アクチュエータの係合動作完了予定時におけるエンジンのクランク軸に換算したモータの回転速度を下回る場合、すなわち第１のギヤと第２のギヤとの回転速度差を小さくできない場合には、第２のモードを選択することによって、第１のギヤと第２のギヤとを滑らかに係合させることができる。【００２１】
好ましくは、制御装置は、アクチュエータの係合動作完了予定時のエンジンの回転速度と、アクチュエータの係合動作完了予定時におけるエンジンのクランク軸に換算したモータの回転速度との差が予め定められたしきい値の範囲内である場合に同期が成立すると判定し、第１のモードが選択された場合は、同期が成立すると判定されたときにアクチュエータを駆動して第１のギヤと第２のギヤとを係合させる。【００２２】
このような構成とすることによって、第１のモードの場合に、アクチュエータの係合動作完了予定時のエンジンの回転速度とモータの回転速度との差が予め定められた範囲内であるとき、すなわち、第１のギヤと第２のギヤとの回転速度の差を小さくなったところで、第１のギヤと第２のギヤとを係合させることができる。【００２３】
好ましくは、制御装置は、第１のモードが選択された場合は、同期が成立する時点から、アクチュエータの動作時間を差し引いた時点において、アクチュエータの駆動を開始する。【００２４】
このような構成とすることによって、アクチュエータの動作時間を考慮して、アクチュエータの駆動開始を決定できる。そのため、第１のギヤと第２のギヤとの回転速度の差をできるだけ小さくすることが可能になる。【００２５】
好ましくは、制御装置は、第１のモードが選択されている場合に、アクチュエータの駆動を開始するタイミングが、基準時間を経過した後となるときには、モータを停止させる。【００２６】
このような構成とすることによって、第１のモードが選択されていても、アクチュエータの動作完了時にはすでに同期が成立しなくなる場合には、モータを停止し、第２のギヤを停止させた状態でエンジンを始動することができる。【００２７】
好ましくは、制御装置は、第２のモードが選択されている場合に、第１のギヤと第２のギヤとの係合が完了したことに基づいて、モータの駆動を開始する。【００２８】
このような構成とすることによって、第２のモードの場合には、第１のギヤと第２のギヤとが係合した状態で、エンジンの始動を開始することができる。【００２９】
好ましくは、制御装置は、エンジンの始動が完了した場合は、モータおよびアクチュエータの駆動を停止する。【００３０】
このような構成とすることによって、エンジン始動完了後は、モータおよびアクチュエータの駆動を停止し、スタータによる電力消費を防止することができる。【００３１】
好ましくは、アクチュエータは、ソレノイドを含む。アクチュエータは、ソレノイドが励磁されると第２のギヤを待機位置から第１のギヤとの係合位置まで移動させ、ソレノイドが非励磁にされると第２のギヤを待機位置に戻す。【００３２】
このような構成とすることによって、ソレノイドを励磁することによって第１のギヤと第２のギヤとを係合させ、ソレノイドを非励磁にすることによって係合状態を解除することができる。【００３３】
本発明による車両は、車両を走行させるための駆動力を生成するエンジンと、エンジンを始動させるスタータと、スタータを制御する制御装置とを備える。スタータは、エンジンのクランク軸に連結された第１のギヤと係合可能な第２のギヤと、駆動状態において第２のギヤを第１のギヤと係合する位置まで移動させるアクチュエータと、第２のギヤを回転させるモータとを含む。制御装置は、アクチュエータおよびモータの各々を個別に制御可能である。制御装置は、アクチュエータの駆動に先立ってモータを駆動させる第１のモードと、モータの駆動に先立ってアクチュエータによって第１のギヤと第２のギヤとを係合させる第２のモードとを用いて制御する。そして、制御装置は、操作者による操作に基づいたエンジンの始動要求があった場合に、エンジンの回転速度の減少率に基づいて、第１のモードおよび第２のモードの選択を切替える。【００３４】
このような車両によれば、アクチュエータおよびモータの各々を個別に制御可能なスタータは、アクチュエータの駆動に先立ってモータを駆動させる第１のモードと、モータの駆動に先立ってアクチュエータによって第１のギヤおよび第２のギヤを係合させる第２のモードとを用いて制御される。そして、エンジンの始動要求があった場合に、エンジンの回転速度の減少率に基づいて、第１のモードおよび第２のモードの選択が切替えられる。エンジンの回転速度が急激に低下する場合（すなわち、減少率が大きい場合）は、第１のモードを用いてエンジンを始動しようとしても、アクチュエータの係合動作完了時には、すでにエンジンの回転速度が低下している場合が起こり得る。そのため、エンジンの回転速度の減少率を考慮することで、第１のモードおよび第２のモードの選択を適切に行なうことができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、ピニオンギヤの係合動作およびピニオンギヤの回転動作が個別に制御可能なスタータを有するエンジンの始動装置において、ピニオンギヤとリングギヤとの係合状態の悪化を抑制しつつ、エンジン回転速度の低下を待つことなく短時間にエンジンの再始動を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施の形態に従うエンジンの始動装置を搭載する車両の全体ブロック図である。
【図２】本実施の形態におけるスタータの動作モードの遷移を説明するための図である。
【図３】本実施の形態における、エンジン始動動作時の駆動モードを説明するための図である。
【図４】エンジン急減速時における回転モードの問題点を説明するための図である。
【図５】本実施の形態において、ＥＣＵで実行される動作モード設定制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図６】本実施の形態の変形例において、ＥＣＵで実行される動作モード設定制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００３８】
［エンジン始動装置の構成］
図１は、本実施の形態に従うエンジンの始動装置を搭載する車両１０の全体ブロック図である。
【００３９】
図１を参照して、車両１０は、エンジン１００と、バッテリ１２０と、スタータ２００と、制御装置（以下ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）とも称する。）３００と、リレーＲＹ１，ＲＹ２とを備える。また、スタータ２００は、プランジャ２１０と、モータ２２０と、ソレノイド２３０と、連結部２４０と、出力部材２５０と、ピニオンギヤ２６０とを含む。
【００４０】
エンジン１００は、車両１０を走行するための駆動力を発生する。エンジン１００のクランク軸１１１は、クラッチや減速機などを含んで構成される動力伝達装置１６０を介して、駆動輪１７０に接続される。
【００４１】
エンジン１００には、回転速度センサ１１５が設けられる。回転速度センサ１１５は、エンジン１００の回転速度Ｎｅを検出し、その検出結果をＥＣＵ３００へ出力する。
【００４２】
バッテリ１２０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。バッテリ１２０は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電などの二次電池を含んで構成される。また、バッテリ１２０は、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子により構成されてもよい。
【００４３】
バッテリ１２０は、ＥＣＵ３００によって制御されるリレーＲＹ１，ＲＹ２を介して、スタータ２００に接続される。そして、バッテリ１２０は、リレーＲＹ１，ＲＹ２が閉成されることによって、スタータ２００に駆動用の電源電圧を供給する。なお、バッテリ１２０の負極は車両１０のボディアースに接続される。
【００４４】
バッテリ１２０には、電圧センサ１２５が設けられる。電圧センサ１２５は、バッテリ１２０の出力電圧ＶＢを検出し、その検出値をＥＣＵ３００へ出力する。
【００４５】
リレーＲＹ１の一方端はバッテリ１２０の正極に接続され、リレーＲＹ１の他方端はスタータ２００内のソレノイド２３０の一方端に接続される。リレーＲＹ１は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１により制御され、バッテリ１２０からソレノイド２３０への電源電圧の供給と遮断とを切替える。
【００４６】
リレーＲＹ２の一方端はバッテリ１２０の正極に接続され、リレーＲＹ２の他方端はスタータ２００内のモータ２２０に接続される。リレーＲＹ２は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ２により制御され、バッテリ１２０からモータ２２０へ電源電圧の供給と遮断とを切替える。また、リレーＲＹ２とモータ２２０とを結ぶ電力線には、電圧センサ１３０が設けられる。電圧センサ１３０は、モータ電圧ＶＭを検出して、その検出値をＥＣＵ３００へ出力する。
【００４７】
上述のように、スタータ２００内のモータ２２０およびソレノイド２３０への電源電圧の供給は、リレーＲＹ１，ＲＹ２によってそれぞれ独立に制御することが可能である。
【００４８】
出力部材２５０は、モータ内部のロータ（図示せず）の回転軸と、たとえば直線スプラインなどで結合される。また、出力部材２５０のモータ２２０とは反対側の端部には、ピニオンギヤ２６０が設けられる。リレーＲＹ２が閉成されることによって、バッテリ１２０から電源電圧が供給されてモータ２２０が回転すると、出力部材２５０は、ロータの回転動作をピニオンギヤ２６０に伝達して、ピニオンギヤ２６０を回転させる。
【００４９】
ソレノイド２３０の一方端は上述のようにリレーＲＹ１に接続され、ソレノイド２３０の他方端はボディアースに接続される。リレーＲＹ１が閉成されソレノイド２３０が励磁されると、ソレノイド２３０はプランジャ２１０を矢印の方向に吸引する。すなわち、ソレノイド２３０とプランジャ２１０とでアクチュエータ２３２を構成する。
【００５０】
プランジャ２１０は、連結部２４０を介して出力部材２５０と結合される。ソレノイド２３０が励磁されてプランジャ２１０が矢印の方向に吸引される。これにより、支点２４５が固定された連結部２４０によって、出力部材２５０が、図１に示された待機位置から、プランジャ２１０の動作方向とは逆の方向、すなわちピニオンギヤ２６０がモータ２２０の本体から遠ざかる方向に、リングギヤ１１０との係合位置まで動かされる。また、プランジャ２１０は、図示しないばね機構によって、図１中の矢印とは逆向きの力が付勢されており、ソレノイド２３０が非励磁となると、待機位置に戻される。
【００５１】
このように、プランジャ２１０が励磁されることによって、出力部材２５０が軸方向に動作すると、ピニオンギヤ２６０が、エンジン１００のクランク軸１１１に取付けられたリングギヤ１１０と係合する。そして、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０とが係合した状態で、ピニオンギヤ２６０が回転動作することによって、エンジン１００がクランキングされ、エンジン１００が始動される。リングギヤ１１０は、たとえばエンジンのフライホイールの外周に設けられる。
【００５２】
なお、図１には図示しないが、リングギヤ１１０の回転動作によって、モータ２２０のロータが回転されないように、出力部材２５０とモータ２２０のロータ軸の間にワンウェイクラッチが設けられてもよい。
【００５３】
また、図１におけるアクチュエータ２３２は、ピニオンギヤ２６０の回転をリングギヤ１１０に伝達でき、かつピニオンギヤ２６０およびリングギヤ１１０が係合した状態と、両方が非係合の状態とを切替えることができる機構であれば、上記のような機構に限られるものではなく、たとえば、出力部材２５０の軸を、ピニオンギヤ２６０の径方向に動かすことによってピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０とが係合するような機構であってもよい。
【００５４】
ＥＣＵ３００は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）と、記憶装置と、入出力バッファとを含み、各センサの入力や各機器への制御指令の出力を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、一部を専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。
【００５５】
ＥＣＵ３００は、アクセルペダル１４０に設けられたセンサ（図示せず）からのアクセルペダル１４０の操作量を表わす信号ＡＣＣを受ける。ＥＣＵ３００は、ブレーキペダル１５０に設けられたセンサ（図示せず）からのブレーキペダル１５０の操作を表わす信号ＢＲＫを受ける。また、ＥＣＵ３００は、運転者によるイグニッション操作などによる始動操作信号ＩＧ−ＯＮを受ける。ＥＣＵ３００は、これらの情報に基づいて、エンジン１００の始動要求信号および停止要求信号を生成し、それに従って制御信号ＳＥ１，ＳＥ２を出力してスタータ２００の動作を制御する。
【００５６】
［スタータの動作モードの説明］
図２は、本実施の形態におけるスタータ２００の動作モードの遷移を説明するための図である。図１および図２を参照して、本実施の形態におけるスタータ２００の動作モードには、待機モード４１０、係合モード４２０、回転モード４３０、および全駆動モード４４０が含まれる。
【００５７】
待機モード４１０は、スタータ２００のアクチュエータ２３２およびモータ２２０の両方が駆動されていないモード、すなわちスタータ２００へのエンジン始動要求が出力されていないモードである。待機モード４１０は、スタータ２００の初期状態に相当し、エンジン１００の始動動作前、エンジン１００が始動完了した後、およびエンジン１００の始動が失敗したときなどにおいて、スタータ２００の駆動が不要となった場合に選択される。
【００５８】
全駆動モード４４０は、スタータ２００のアクチュエータ２３２およびモータ２２０の両方が駆動されているモードである。この全駆動モード４４０においては、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０が係合した状態で、モータ２２０によってピニオンギヤ２６０の回転動作が行なわれる。これによって、実際にエンジン１００がクランキングされて始動動作が開始される。
【００５９】
本実施の形態におけるスタータ２００は、上述のように、アクチュエータ２３２およびモータ２２０の各々を、個別に駆動することができる。そのため、待機モード４１０から全駆動モード４４０に遷移する過程において、モータ２２０の駆動に先立ってアクチュエータ２３２を駆動する場合（すなわち、係合モード４２０に相当）と、アクチュエータ２３２の駆動に先立ってモータ２２０を駆動する場合（すなわち、回転モード４３０に相当）とがある。
【００６０】
この係合モード４２０および回転モード４３０の選択は、基本的には、エンジン１００の再始動要求が発生したときの、エンジン１００の回転速度Ｎｅに基づいて行なわれる。
【００６１】
係合モード４２０は、アクチュエータ２３２のみが駆動され、モータ２２０が駆動されていないモードである。このモードは、ピニオンギヤ２６０が停止した状態においても、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０とが係合可能である場合に選択される。具体的には、エンジン１００が停止している状態、あるいはエンジン１００の回転速度Ｎｅが十分に低下した状態（Ｎｅ≦第１の基準値α１）の場合に、この係合モード４２０が選択される。
【００６２】
そして、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０との係合が完了したことに応じて、動作モードが係合モード４２０から全駆動モード４４０に遷移する。
【００６３】
なお、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０との係合が完了したか否かの判定については、出力部材２５０の位置を検出するセンサ（図示せず）を設けて、その検出信号によって判定することも可能である。しかしながら、エンジン１００の回転あるいはピニオンギヤ２６０の回転のために、ある期間の間に係合する可能性が高いので、センサを用いなくてもアクチュエータ２３２の駆動開始から予め定められた時間が経過したことに基づいて、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０との係合が完了したと判定することも可能である。このようにすることによって、出力部材２５０の位置を検出するセンサの配置を省略して、システムの複雑さおよびコストを低減することができる。
【００６４】
一方、回転モード４３０は、モータ２２０のみが駆動され、アクチュエータ２３２が駆動されていないモードである。このモードは、たとえば、エンジン１００の停止要求直後に、エンジン１００の再始動要求が出力されたような場合に、エンジン１００の回転速度Ｎｅが相対的に高いとき（α１＜Ｎｅ≦第２の基準値α２）に選択される。
【００６５】
このように、エンジン１００の回転速度Ｎｅが高いときには、ピニオンギヤ２６０を停止したままの状態では、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０との間の速度差が大きく、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０との係合が困難となる可能性がある。そのため、回転モード４３０においては、アクチュエータ２３２の駆動に先立ってモータ２２０のみが駆動され、リングギヤ１１０の回転速度とピニオンギヤ２６０の回転速度とを同期させる。そして、リングギヤ１１０の回転速度とピニオンギヤ２６０の回転速度との差が十分に小さくなったことに応じてアクチュエータ２３２が駆動され、リングギヤ１１０とピニオンギヤ２６０との係合が行なわれる。そして、動作モードが回転モード４３０から全駆動モード４４０へ遷移する。
【００６６】
なお、リングギヤ１１０の回転速度とピニオンギヤ２６０の回転速度との同期ができなかった場合には、モータ駆動時間が所定時間（Ｔ１）経過後に、動作モードが待機モード４１０に戻される。その後、そのときのエンジン１００の回転速度Ｎｅに応じて、係合モード４２０または回転モード４３０が選択され、再度始動動作が実行される。
【００６７】
また、全駆動モード４４０の場合に、エンジン１００の始動が完了し、エンジン１００が自立運転を開始したことに応じて、運転モードは全駆動モード４４０から待機モード４１０へ戻される。
【００６８】
図３は、本実施の形態において、エンジン始動動作時の２つの駆動モード（係合モード，回転モード）を説明するための図である。
【００６９】
図３の横軸には時間が示され、縦軸には、エンジン１００の回転速度Ｎｅ、回転モード使用時および係合モード使用時における、アクチュエータ２３２およびモータ２２０の駆動状態が示される。
【００７０】
図１および図３を参照して、時刻ｔ０において、たとえば車両が停止し、かつ運転者によりブレーキペダル１５０が操作されているという条件が満たされたことによってエンジン１００の停止要求が生成され、エンジン１００の燃焼が停止された場合を考える。この場合に、エンジン１００が再始動されなければ、実線の曲線Ｗ０のように、徐々にエンジン１００の回転速度Ｎｅが低下し、最終的にエンジン１００の回転が停止する。
【００７１】
次に、エンジン１００の回転速度Ｎｅの低下中に、たとえば、運転者によるブレーキペダル１５０の操作量がゼロになったことによってエンジン１００の再起動要求が生成された場合について考える。この場合には、エンジン１００の回転速度Ｎｅによって３つの領域に分類される。
【００７２】
第１の領域（領域１）は、エンジン１００の回転速度Ｎｅが第２の基準値α２よりも高い場合であり、たとえば、図３中の点Ｐ０において再起動要求が生成されたような状態である。
【００７３】
この領域１は、エンジン１００の回転速度Ｎｅが十分に高いので、燃料噴射および点火動作によって、スタータ２００を用いなくともエンジン１００が始動可能な領域、すなわち自立復帰可能な領域である。したがって、領域１においては、スタータ２００の駆動が禁止される。なお、上述の第２の基準値α２については、モータ２２０の最高回転速度によって制限される場合もある。
【００７４】
第２の領域は（領域２）は、エンジン１００の回転速度Ｎｅが第１の基準値α１および第２の基準値α２の間にある場合であり、図３中の点Ｐ１において再起動要求が生成されたような状態である。
【００７５】
この領域２は、エンジン１００は自立復帰できないが、エンジン１００の回転速度Ｎｅが比較的高い状態の領域である。この領域においては、図２で説明したように、回転モードが選択される。
【００７６】
時刻ｔ２において、エンジン１００の再始動要求が生成されると、まずモータ２２０が駆動される。これによって、ピニオンギヤ２６０が回転し始める。そして、係合完了予定時においてエンジン１００の回転速度Ｎｅと、クランク軸１１１に換算したピニオンギヤ２６０の回転速度とが同期すると判定される時刻ｔ３において、アクチュエータ２３２が駆動される。そして、リングギヤ１１０とピニオンギヤ２６０とが係合されると（時刻ｔ３＊）、エンジン１００がクランキングされて、破線の曲線Ｗ１のようにエンジン１００の回転速度Ｎｅが増加する。その後、エンジン１００が自立運転を再開すると、アクチュエータ２３２およびモータ２２０の駆動が停止される。
【００７７】
第３の領域（領域３）は、エンジン１００の回転速度Ｎｅが第１の基準値α１よりも低い場合であり、たとえば、図３中の点Ｐ２において再起動要求が生成されたような状態である。
【００７８】
この領域３は、エンジン１００の回転速度Ｎｅが低く、ピニオンギヤ２６０を同期させなくても、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０との係合が可能な領域である。この領域においては、図２で説明したように、係合モードが選択される。
【００７９】
時刻ｔ４において、エンジン１００の再始動要求が生成されると、まずアクチュエータ２３２が駆動される。これによって、ピニオンギヤ２６０がリングギヤ１１０側に押し出される。その後、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０との係合が完了、あるいは所定の時間が経過したことに応じて、モータ２２０が駆動される（図３中の時刻ｔ５）。これによってエンジン１００がクランキングされて破線の曲線Ｗ２のように、エンジン１００の回転速度Ｎｅが増加する。その後、エンジン１００が自立運転を再開すると、アクチュエータ２３２およびモータ２２０の駆動が停止される。
【００８０】
このように、アクチュエータ２３２とモータ２２０とが個別に駆動可能なスタータ２００を用いて、エンジン１００の再始動制御を行なうことによって、従来のスタータでは、エンジン１００の自立復帰が不可能となる回転速度（図３中の時刻ｔ１）から、エンジン１００が停止するまで（図３中の時刻ｔ６）の期間（Ｔｉｎｈ）中エンジン１００の再始動動作が禁止されていた場合に比べて、より短時間でエンジン１００を再始動することが可能となる。これによって、運転者に対して、エンジン再始動が遅れてしまうことによる違和感を低減することができる。
【００８１】
しかしながら、上述のように、エンジン１００の再始動要求が生成された時点でのエンジン１００の回転速度Ｎｅにのみ基づいて、係合モードと回転モードを選択した場合には、たとえば、エンジン１００の回転速度が急激に減少しているときにエンジン１００の再始動要求が生成されると、リングギヤ１１０とピニオンギヤ２６０との同期がうまくとれない場合が発生し得る。
【００８２】
そのため、本実施の形態における、係合モードおよび回転モードの選択の判断においては、エンジン１００の回転速度Ｎｅだけでなくエンジン１００の回転速度Ｎｅの時間変化率についても考慮する。以下、図４を用いて詳述する。
【００８３】
［エンジン急減速時の問題点］
図４は、エンジン急減速時における回転モードの問題点を説明するための図である。図４においては、横軸には時間が示され、縦軸にはエンジン１００の回転速度Ｎｅおよびクランク軸換算のモータ回転速度Ｎｍ１が示される。
【００８４】
図１および図４を参照して、今、エンジン１００の回転速度Ｎｅが時刻ｔ２１における点２０で示される回転速度Ｎｅ＊（α１＜Ｎｅ＊≦α２）において、エンジン再始動要求が発生した場合を考える。
【００８５】
この場合、エンジン１００の回転速度のみに基づいて、動作モードを判定すると、α１＜Ｎｅ＊≦α２から図３の領域２に対応するので、回転モードが選択される。
【００８６】
そして、エンジン１００の回転速度の減少率が比較的緩やかな場合（図４中の曲線Ｗ２１）には、モータ２２０駆動後の時刻ｔ２５においてクランク軸換算のモータ回転速度Ｎｍ１とエンジン回転速度Ｎｅとが同期するので（図４中の点Ｐ２１）、プランジャ２１０の動作時間ＴＰを考慮した時刻ｔ２４となったときにアクチュエータ２３２の駆動が開始される。このようにすることによって、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０とが、時刻ｔ２５において同期した状態で係合される。
【００８７】
ところが、エンジン１００の回転速度の減少率が急激な場合（図４中の曲線Ｗ２２）には、時刻ｔ２１におけるエンジン再始動要求に対してモータ２２０の駆動を開始すると、時刻ｔ２２（図４中の点Ｐ２２）においてエンジン１００とモータ２２０とが同期することになる。このとき、たとえば、時刻ｔ２１において、モータ２２０の駆動開始と同時にアクチュエータ２３２の駆動を開始したとしても、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの期間がプランジャ２１０の動作時間ＴＰよりも短いので、プランジャ２１０の動作が完了した時点では、すでにエンジン１００の回転速度Ｎｅとクランク軸換算のモータ回転速度Ｎｍ１との乖離が大きくなってしまう。その結果、回転モードではピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０との係合状態が悪くなってしまうおそれがある。
【００８８】
したがって、本実施の形態における動作モード設定制御においては、エンジンの始動要求時におけるエンジンの回転速度に加えてエンジンの回転速度の減少率を考慮して動作モードを決定する。具体的には、エンジンの回転速度の減少率の大きさ（絶対値）が大きい場合には、たとえ始動要求時のエンジン回転速度が第１の基準値α１と第２の基準値α２との間であったとしても、回転モードを選択せず、代わりに係合モードを選択する。
【００８９】
このようにすることによって、エンジンの回転速度の減少率が大きい場合に、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０との係合状態が悪くなってしまうことを防止しつつ、エンジンの再始動要求から短時間でエンジンの始動開始をすることが期待できる。
【００９０】
［動作モード設定制御の説明］
図５は、本実施の形態において、ＥＣＵ３００で実行される動作モード設定制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図５および後述する図６に示すフローチャートは、ＥＣＵ３００に予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【００９１】
図１および図５を参照して、ＥＣＵ３００は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００において、エンジン１００の始動要求があるか否かを判定する。すなわち、エンジン１００を始動するか否かが判定される。
【００９２】
エンジン１００の始動要求がない場合（Ｓ１００にてＮＯ）は、エンジン１００の始動動作は不要であるので、処理がＳ１９０に進められて、ＥＣＵ３００は、待機モードを選択する。
【００９３】
エンジン１００の始動要求がある場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）は、処理がＳ１１０に進められ、ＥＣＵ３００は、次にエンジン１００の回転速度Ｎｅが第２の基準値α２以下であるか否かを判定する。
【００９４】
エンジン１００の回転速度Ｎｅが第２の基準値α２より大きい場合（Ｓ１１０にてＮＯ）は、エンジン１００の自立復帰が可能な図３における領域１に対応するので、ＥＣＵ３００は、処理をＳ１９０に進めて待機モードを選択する。
【００９５】
エンジン１００の回転速度Ｎｅが第２の基準値α２以下の場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）は、ＥＣＵ３００は、さらにエンジン１００の回転速度Ｎｅが第１の基準値α１以下であるか否かを判定する。
【００９６】
エンジン１００の回転速度Ｎｅが第１の基準値α１以下の場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）は、図３における領域１に対応するので、処理がＳ１４５に進められ、ＥＣＵ３００は、係合モードを選択する。そして、ＥＣＵ３００は、制御信号ＳＥ１を出力してリレーＲＹ１を閉成することによってアクチュエータ２３２を駆動する。このとき、モータ２２０は駆動されない。
【００９７】
そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１５５にて、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０との係合が完了したか否かを判定する。この判定は、上述のようにセンサを用いた位置検出によって判定してもよいし、所定時間の経過によって判定してもよい。
【００９８】
ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０との係合が完了していない場合（Ｓ１５５にてＮＯ）は、処理がＳ１５５に戻されて、ＥＣＵ３００は、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０との係合が完了するのを待つ。
【００９９】
一方、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０との係合が完了した場合（Ｓ１５５にてＹＥＳ）は、Ｓ１７０に処理が進められ、ＥＣＵ３００は、全駆動モードを選択する。そして、スタータ２００によって、エンジン１００のクランキングが開始される。
【０１００】
次に、ＥＣＵ３００は、Ｓ１８０にて、エンジン１００の始動が完了したか否かを判定する。エンジン１００の始動完了の判定については、たとえば、モータ２２０の駆動開始から所定時間が経過した後に、エンジン回転速度が、自立運転を示すしきい値γより大きいか否かによって判定するようにしてもよい。
【０１０１】
エンジン１００の始動が完了していない場合（Ｓ１８０にてＮＯ）は、Ｓ１７０に処理が戻され、エンジン１００のクランキングが継続される。
【０１０２】
エンジン１００の始動が完了した場合（Ｓ１８０にてＹＥＳ）は、Ｓ１９０に処理が進められて、ＥＣＵ３００は、待機モードを選択する。
【０１０３】
一方、エンジン１００の回転速度Ｎｅが第１の基準値α１より大きい場合（Ｓ１２０にてＮＯ）は、Ｓ１３０に処理が進められ、ＥＣＵ３００は、次にエンジン回転速度の減少率ΔＮｅ／Δｔ（ΔＮｅ／Δｔ＜０）の大きさ（絶対値）がしきい値δ以下であるか否かを判定する。これは、図４において説明したように、エンジン１００が急減速している場合には、たとえ図４の領域２においてエンジン１００の再始動要求が発生したときでも、エンジン１００の回転速度Ｎｅとクランク軸換算のモータ回転速度Ｎｍ１とが同期できなければ回転モードを選択しないようにするためである。
【０１０４】
エンジン回転速度の減少率ΔＮｅ／Δｔの大きさがしきい値δより大きい場合（Ｓ１３０にてＮＯ）は、処理がＳ１４５に進められ、上述のように係合モードによってエンジン１００の始動が行なわれる。
【０１０５】
エンジン回転速度の減少率ΔＮｅ／Δｔの大きさがしきい値δ以下の場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１４０に進められ、ＥＣＵ３００は、回転モードを選択する。そして、ＥＣＵ３００は、制御信号ＳＥ２を出力してリレーＲＹ２を閉成することによってモータ２２０を駆動する。このとき、アクチュエータ２３２は駆動されない。
【０１０６】
そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１５０にて、モータ２２０の駆動継続時間が所定時間Ｔ１を経過したか否かを判定する。
【０１０７】
モータ２２０の駆動継続時間が所定時間Ｔ１を経過した場合（Ｓ１５０にてＹＥＳ）は、ＥＣＵ３００は、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０との同期が成立せずエンジン１００の始動ができなかったと判断し、Ｓ１９０に処理を進めて、一旦待機モードを選択する。その後、再度Ｓ１００からの処理が実行され、エンジン始動処理が実行される。
【０１０８】
モータ２２０の駆動継続時間が所定時間Ｔ１を経過していない場合（Ｓ１５０にてＮＯ）は、Ｓ１６０に処理が進められ、ＥＣＵ３００は、アクチュエータ２３２の動作完了予定時における、エンジン１００の回転速度Ｎｅ１と、クランク軸換算のモータ２２０の回転速度Ｎｍ１との同期が成立するか否かを判定する。同期の成立の判定としては、具体的には、エンジン１００の回転速度Ｎｅ１とクランク軸換算のモータ２２０の回転速度Ｎｍ１との相対回転速度Ｎｄｉｆｆ（Ｎｅ１−Ｎｍ１）が所定のしきい値の範囲内となっているか否かによって行なう（０≦β１≦Ｎｄｉｆｆ＜β２）。なお、同期の成立の判定を、相対回転速度Ｎｄｉｆｆの絶対値がしきい値βより小さいか否か（｜Ｎｄｉｆｆ｜＜β）によって判定することも可能であるが、エンジン１００の回転速度Ｎｅ１のほうがモータ２２０の回転速度Ｎｍ１より高い状態で係合させるほうがより好ましい。
【０１０９】
同期が成立しないと判断される場合（Ｓ１６０にてＮＯ）は、Ｓ１５０に処理が戻され、ＥＣＵ３００は、同期が成立するのを待つ。
【０１１０】
同期が成立すると判断される場合（Ｓ１６０にてＹＥＳ）は、ＥＣＵ３００は、処理をＳ１７０に進め、全駆動モードを選択する。これによって、アクチュエータ２３２が駆動されて、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０が係合し、エンジン１００がクランキングされる。
【０１１１】
なお、図５には示さないが、Ｓ１７０においてエンジンのクランキングを実行中に、たとえば燃料の不足や点火装置の不具合などで、所定時間が経過してもエンジンの自立運転がされない場合は、異常の可能性があるとして待機モードに動作モードを戻すようにしてもよい。
【０１１２】
以上のような処理に従って制御を行なうことによって、エンジン回転速度に加えてエンジン回転速度の減少率を考慮して、エンジン再始動時の動作モードを決定することが可能となる。これによって、エンジン回転速度が急激に低下している場合には、エンジン回転速度が相対的に高くても、回転モードではなく係合モードが優先的に選択される。その結果、エンジンの急減速のためにアクチュエータの係合動作完了時にエンジン回転速度とモータ回転速度とが同期できない状態となる場合に、回転モードが不適切に選択されることが防止でき、ピニオンギヤとリングギヤとの係合状態の悪化を抑制しつつ、短時間でエンジンの再始動を行なうことが可能となる。
【０１１３】
［変形例］
なお、上述のフローチャートにおいては、Ｓ１３０において、エンジン回転速度の減少率ΔＮｅ／Δｔの大きさが、所定のしきい値δ以下となるか否かによって、回転モードおよび係合モードのいずれを選択するかを判定する場合について説明したが、これに代えて、アクチュエータ２３２の動作時間経過後における、クランク軸換算のモータ２２０の予測回転速度Ｎｍ１とエンジン１００の予測回転数Ｎｅ１との差によって判定するようにしてもよい。
【０１１４】
図６は、図５で説明した動作モード設定制御処理の変形例を説明するためのフローチャートである。図６では、図５のステップＳ１３０がＳ１３５に置き換わったものとなっている。図６において、図５と重複するステップの説明は繰り返さない。
【０１１５】
Ｓ１２０において、エンジン１００の回転速度Ｎｅが第１の基準値α１より大きい場合（Ｓ１２０にてＮＯ）は、処理がＳ１３５に進められる。Ｓ１３５では、ＥＣＵ３００は、現在の時刻からプランジャ２１０の基本的な動作時間経過後における、予測されるクランク軸換算のモータ回転速度Ｎｍ１とエンジン回転数Ｎｅ１との差（Ｎｍ１−Ｎｅ１）が、しきい値δ１（δ１＞０）以下であるか否かを判定する。言い換えると、アクチュエータ２３２の係合動作完了時に、すでにエンジン１００の回転速度Ｎｅ１がモータ回転速度Ｎｍ１よりも十分に低くなっており、同期できない状態なり得るかどうかを判定する。
【０１１６】
なお、このときのアクチュエータ２３２の動作時間（ＴＰ）経過後のエンジン回転数Ｎｅ１は、Ｎｅ１＝Ｎｅ＋ＴＰ・（ΔＮｅ／Δｔ）によって算出される。
【０１１７】
そして、モータ回転速度Ｎｍ１とエンジン回転数Ｎｅ１との差（Ｎｍ１−Ｎｅ１）が、しきい値δ１以下の場合（Ｓ１３５にてＹＥＳ）は、Ｓ１４０に処理が進められて、ＥＣＵ３００は回転モードを選択する。
【０１１８】
一方、モータ回転速度Ｎｍ１とエンジン回転数Ｎｅ１との差（Ｎｍ１−Ｎｅ１）が、しきい値δ１よりも大きい場合（Ｓ１３５にてＮＯ）は、Ｓ１４５に処理が進められて、ＥＣＵ３００は係合モードを選択する。
【０１１９】
このように、アクチュエータの動作時間経過後における、クランク軸換算のモータの予測回転速度とエンジンの予測回転数とに基づいて、回転モードおよび係合モードの選択を切替えるようにすることによって、エンジン回転速度の急減少のためにアクチュエータの係合動作完了時にエンジン回転速度とモータ回転速度とが同期できない状態となる場合に、回転モードが不適切に選択されることが防止できる。
【０１２０】
なお、このときのしきい値δ１は、図５のＳ１３０で説明したしきい値δと同じ値を採用してもよい。
【０１２１】
なお、本実施の形態における「リングギヤ１１０」および「ピニオンギヤ２６０」は、それぞれ本発明における「第１のギヤ」および「第２のギヤ」の一例である。また、本実施の形態における「回転モード」および「係合モード」は、それぞれ本発明における「第１のモード」および「第２のモード」の一例である。
【０１２２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２３】
１０  車両、１００  エンジン、１１０  リングギヤ、１１１  クランク軸、１１５  回転速度センサ、１２０  バッテリ、１２５，１３０  電圧センサ、１４０  アクセルペダル、１５０  クラッチペダル、１６０  動力伝達装置、１７０  駆動輪、２００  スタータ、２１０  プランジャ、２２０  モータ、２３０  ソレノイド、２３２  アクチュエータ、２４０  連結部、２４５  支点、２５０  出力部材、２６０  ピニオンギヤ、３００  ＥＣＵ、４１０  待機モード、４２０  係合モード、４３０  回転モード、４４０  全駆動モード、ＲＹ１，ＲＹ２  リレー。
【図１】
2012008045.tif 000003
【図２】
2012008045.tif 000004
【図３】
2012008045.tif 000005
【図４】
2012008045.tif 000006
【図５】
2012008045.tif 000007
【図６】
2012008045.tif 000008
【国際調査報告】
2012008045.tif 000009
2012008045.tif 000010
2012008045.tif 000011
2012008045.tif 000012